A standard modellként emlegetett rendszer összhangban áll a kvantummechanikával és a speciális relativitáselmélettel. Majdnem minden kísérleti teszt igazolja jóslatait, a többi részecske tömegéért felelős Higgs-bozon létezését például 2012-ben sikerült kimutatni.
A CERN kutatóinak hat évvel ezelőtti bejelentése akkor világszerte a hírügynökségek címoldalaira került, hiszen megerősítette a modell utolsó hiányzó elemi részecskéjének létezését (fél évszázaddal azután, hogy a részecske létét megjósolta Peter Higgs brit elméleti fizikus). A felfedezés egyben egy kísérleti program kezdetét is jelezte, amelynek célja az új bozon tulajdonságainak meghatározása volt.
A standard modell szerint a Higgs-bozon az anyag építőköveihez, a kvarkokhoz és a leptonokhoz kapcsolódhat, a részecske tömegével arányos csatolási erősséggel. (Világunk látható anyagát javarészt protonokba és neutronokba zárt könnyű kvarkok és a körülöttük keringő elektronok alkotják.) A csatolási erősség annak a mérőszáma, hogy két részecske mennyire erős kölcsönhatásban áll egymással (általában valamiféle töltéssel – vagy a Higgs-mező esetén a tömeggel – kapcsolatos mérőszám). A modell szerint az esetek 60 százalékában a Higgs-bozon két b-kvarkra esik szét. – Ezek a kvarkok azonban más úton is keletkezhetnek, így annak megkülönböztetése, hogy milyen módon keletkeztek, nehézséget okozott a tudósoknak, és csak a genfi nagy hadronütköztető (LHC: Large Hadron Collider) teljesítményének növelése és a fejlesztések révén vált lehetővé – idézte Joel Butlernek, a CMS-kísérlet vezetőjének szavait az MTI.
A genfi nagy hadronütköztető megnövelt teljesítményének köszönhető a tudományos szenzáció
Fotó: Reuters
A Higgs-bozon és a b-kvark csatolásának megmérésével a kutatók újabb fontos lépést tettek az új bozon tulajdonságainak alapos megismerése felé – a részletekről a Wigner.mta.hu honlapon lehet olvasni. A kapott eredmények összhangban vannak az elméleti várakozásokkal, de a mérés jelenlegi pontossága még mindig hagy teret az eddigi ismereteinken túlmutató új fizikának is. Arra a kérdésre, hogy lehet-e bármilyen gyakorlati jelentősége ennek a felfedezésnek, Siklér Ferenc, az MTA Wigner Kutatóközpont osztályvezetője egy hasonlattal felelt. Az elektromágneses mezőt a tudósok a XIX. század közepén ismerték meg, majd a XX. században egymás után jelentek meg olyan alapvető eszközök, mint a rádió, a televízió, az elektromos motor, a mikrohullámú sütő vagy a mobiltelefon. Most még nagyon nehéz előre megjósolni a kedden bejelentett felfedezés jelentőségét és későbbi hatását.
A Higgs-bozon különleges tulajdonságának igazolása nem jelenti azt, hogy a standard modell valamennyi kérdésére válasz született. A modell jó keretet ad, de látszik, hogy vannak olyan jelek, problémák, amelyek megoldásához előbb-utóbb túl kell lépnünk a modellen. Siklér Ferenc példaként említette, hogy a Higgs-bozon tulajdonságait még nem ismerjük pontosan. Arra sincs válasz, hogyan illeszthető be a tömegvonzás (gravitáció) a standard modell kvantumos világába, az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatás mellé. Alapvető kérdés, hogy világunk miért csak anyagból áll, hová lett az antianyag (mai tudásunk szerint antianyagból is lehetne bolygókat, sőt még élőlényeket is felépíteni).
A világegyetem anyagának csak öt százalékát ismerjük (galaxisok, bennük csillagok és bolygók, fekete lyukak); további mintegy 25 százalék tisztázatlan összetételű úgynevezett sötét anyag, amelynek egyelőre csak a gravitációs hatásait látjuk. A világegyetem valamiért gyorsulva tágul, ezért feltételezések szerint a maradék hetvenszázaléknyi sötét energia lehet felelős, ez is intenzív kutatások tárgya.
Azaz bőven vannak még válaszra váró kérdések.
